CRISPR
A CRISPR a mikrobiológiában használt kifejezés. A Clustered Regularly-Interspaced Short Palindromic Repeats rövid palindromikus ismétlődések rövidítése. Ezek a genetikai kód egy természetes szegmense, amely a prokariótákban található: a legtöbb baktérium és archaea rendelkezik vele.
A CRISPR sok rövid, ismétlődő szekvenciát tartalmaz. Ezek a szekvenciák a prokarióták adaptív immunrendszerének részét képezik. Ez lehetővé teszi számukra, hogy emlékezzenek és ellensúlyozzák a rájuk vadászó más organizmusokat, például a bakteriofágokat.
Lehetőségük van arra, hogy szinte bármely szervezet génjeit módosítsák. Egy olyan eszköz részét képezik, amely lehetővé teszi a gének pontosan célzott kivágását és beillesztését a génmódosítás (GM) során. Jelenleg azon dolgoznak, hogy kiderítsék, hogyan lehet őket felhasználni az emberek vírusos betegségeinek megtámadására.
Egy CRISPR-lókusz ábrája. Három fő részből áll. 1. cas gének, 2. egy vezérszekvencia és 3. Egy repeat-spacer tömb. A három komponens elrendezése nem mindig a bemutatott módon történik.
Hogyan működik
Minden ismétlődést rövid "távtartó DNS" szegmensek követnek, amelyek egy bakteriális vírus vagy plazmid korábbi expozíciójából származnak. A CRISPR-spacerek felismerik és feldarabolják az idegen genetikai elemeket az eukarióta szervezetek RNS-interferenciájához hasonlóan.
A távtartók valójában olyan vírusok DNS-töredékei, amelyek korábban már megpróbálták megtámadni a sejtvonalat. A spacerek idegen forrása jelezte a kutatók számára, hogy a CRISPR/cas rendszernek szerepe lehet a baktériumok adaptív immunitásában.
A tényleges vágást a Cas9 nevű nukleáz végzi. A Cas9-nek két aktív vágóhelye van, egy-egy a DNS kettős spiráljának mindkét szálához. A Cas9 ezt úgy végzi, hogy az idegen DNS-t kitekeri, és ellenőrzi, hogy komplementer-e a vezető RNS 20 bázispárnyi spacer régiójával (a spacer régió RNS). Ha igen, akkor az idegen DNS-t feldarabolja.
Alkalmazások
A technológiát emberi sejtvonalak és sejtek génjeinek kikapcsolására, a Candida albicans tanulmányozására, bioüzemanyag előállítására használt élesztők módosítására és növénytörzsek genetikai módosítására használták.
Kérdések és válaszok
K: Mit jelent a CRISPR?
V: A CRISPR a Clustered Regularly-Interspaced Short Palindromic Repeats (klaszterezett, szabályosan egymás között elhelyezkedő rövid palindromos ismétlődések) rövidítése.
K: Hol található a CRISPR?
V: A CRISPR a prokarióták genetikai kódjában található, amelybe a legtöbb baktérium és archaea is beletartozik.
K: Mi volt a CRISPR felfedezésének célja?
V: A CRISPR felfedezésének célja az volt, hogy megértsük a szerkezetét és a vírusok támadása elleni védekezésként való működését.
K: Hogyan működik a CRISPR?
V: A CRISPR úgy működik, hogy rövid, ismétlődő szekvenciákkal rendelkezik, amelyek adaptív immunrendszerként működnek a prokarióták számára, lehetővé téve számukra, hogy emlékezzenek a rájuk vadászó bakteriofágokra és ellensúlyozzák azokat. Ez szerzett immunitást biztosít a baktériumok számára.
K: Mit lehet tenni a CRISPR segítségével?
V: A CRISPR segítségével a kutatók szinte bármilyen szervezet génjeit módosíthatják, és eszközként használhatják a génmódosítás (GM) során a gének kivágására és beillesztésére. Emellett kutatások folynak annak érdekében, hogy megtalálják azokat a módokat, amelyekkel vírusos betegségeket lehet megtámadni az emberekben (génterápia).
K: Mikor történt a CRISPR felfedezése?
V: A CRISRP felfedezése a 21. században történt.
